大気質モデルによるPM2.5予測における支配的誤差要因の評価

• 研究課題/領域番号: 26740038
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 環境モデリング・保全修復技術
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 嶋寺 光 大阪大学, 工学研究科, 助教 (20647367)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2014年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 大気質モデル / PM2.5 / 感度解析 / 地域汚染 / 長距離輸送 / 鉛直拡散 / エアロゾル直接効果 / 気象モデル / 土壌性ダスト飛散 / 植物起源二次有機粒子 / 越境汚染 / 発生源解析 / モデル間比較 / 乾性・湿性沈着

研究成果の概要

大気質モデルによるPM2.5予測における支配的な誤差要因を抽出するために、大気質モデルCMAQとCAMxによる大気汚染物質濃度再現性の相互比較、日本国内の地域汚染と国外からの長距離輸送時のPM2.5再現性評価、オンライン結合版WRF-CMAQを用いた気象-大気質間の相互作用の影響評価、主要計算条件の変更に伴うPM2.5予測結果の変動評価を実施した。日本国内ではPM2.5濃度が過小評価となる場合が多かったことから、PM2.5予測精度を向上させるために、過小評価改善に寄与すると考えられる要因について更新を行ったところ、大気質モデルによるPM2.5濃度の過小評価は39%軽減された。

研究成果

• [国際共同研究] 内モンゴル師範大学(中国)
• [国際共同研究] モンゴル情報・気象水文環境研究所(モンゴル)
• [国際共同研究] 内モンゴル師範大学(中国)
• [雑誌論文] IMPACT ON AIR QUALITY BY INCREASE IN AIR POLLUTANT EMISSIONS FROM THERMAL POWER PLANTS (2017)
  • 著者名/発表者名: Kondo A., Shimadera H., Chinzaka M.
  • 雑誌名: International Journal of GEOMATE 巻: 12 (32) ページ: 50-56
  • DOI: 10.21660/2017.32.6603
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effect of spatial outliers on the regression modelling of air pollutant concentrations: A case study in Japan (2017)
  • 著者名/発表者名: Araki S., Shimadera H., Yamamoto K., Kondo A.
  • 雑誌名: Atmospheric Environment 巻: 153 ページ: 83-93
  • DOI: 10.1016/j.atmosenv.2016.12.057
  • NAID: 120006822582
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of Air Quality Model Performance for Simulating Long-range Transport and Local Pollution of PM2.5 in Japan (2016)
  • 著者名/発表者名: Shimadera H., Kojima T., Kondo A.
  • 雑誌名: Advances in Meteorology 巻: 2016 ページ: 1-13
  • DOI: 10.1155/2016/5694251
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Performance comparison of CMAQ and CAMx for one-year PM2.5 simulation in Japan (2015)
  • 著者名/発表者名: Shimadera H., Kojima T., Kondo A., Inoue Y.
  • 雑誌名: International Journal of Environment and Pollution 巻: 57 号: 3/4 ページ: 146-160
  • DOI: 10.1504/ijep.2015.074498
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical analysis on biogenic emission sources contributing to urban ozone concentration in Osaka, Japan (2015)
  • 著者名/発表者名: Nishimura H., Shimadera H., Kondo A., Akiyama K, Inoue Y.
  • 雑誌名: Asian Journal of Atmospheric Environment 巻: 9 号: 4 ページ: 259-271
  • DOI: 10.5572/ajae.2015.9.4.259
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Air monitoring network optimization method using chemical transport model and metaheuristics (2015)
  • 著者名/発表者名: Araki S., Iwahashi K., Shimadera H., Yamamoto K., Kondo A.
  • 雑誌名: Atmospheric Environment 巻: 122 ページ: 22-30
  • DOI: 10.1016/j.atmosenv.2015.09.030
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Evaluation of light dependence of monoterpene emission and its effect on surface ozone concentration (2015)
  • 著者名/発表者名: Nishimura H., Shimadera H., Kondo A., Bao H., Shrestha K.L., Inoue Y.
  • 雑誌名: Atmospheric Environment 巻: 104 ページ: 6299-6308
  • DOI: 10.1016/j.atmosenv.2015.01.011
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] ハイブリッド遺伝的アルゴリズムによるPM2.5モニタリングネットワークの最適化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 荒木 真, 岩橋 香季, 嶋寺 光, 山本 浩平, 近藤 明
  • 雑誌名: 大気環境学会誌 巻: 50 ページ: 35-43
  • NAID: 130005071131
  • 査読あり
• [学会発表] Numerical analysis of the relationship between urban heat island and precipitation in four urban areas of Japan (2017)
  • 著者名/発表者名: Kitajima I., Shimadera H., Kondo A.
  • 学会等名: 8th Japanese-German Meeting on Urban Climatology
  • 発表場所: Suita, Japan
  • 年月日: 2017-03-25
  • 国際学会
• [学会発表] 阪神地域における大気質モデルのオゾンシミュレーション性能評価 (2017)
  • 著者名/発表者名: 深水 健吾, 嶋寺 光, 服部 慎也, 松尾 智仁, 近藤 明
  • 学会等名: 第46回空気調和・衛生工学会近畿支部学術研究発表会
  • 発表場所: 大阪市
• [学会発表] 大気質モデルを用いたウランバートルにおける大気汚染シミュレーション (2017)
  • 著者名/発表者名: 福原 崚汰, 嶋寺 光, 菅澤 想, 松尾 智仁, 近藤 明
  • 学会等名: 第46回空気調和・衛生工学会近畿支部学術研究発表会
  • 発表場所: 大阪市
• [学会発表] 「平成26年8月豪雨」を対象とした気象モデルによる降水の再現と海面水温に対する感度評価 (2017)
  • 著者名/発表者名: 南口 侑希, 嶋寺 光, 松尾 智仁, 近藤 明
  • 学会等名: 第46回空気調和・衛生工学会近畿支部学術研究発表会
  • 発表場所: 大阪市
• [学会発表] 東アジアにおける大気中窒素・硫黄化合物の収支の数値解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 大橋 尚生, 嶋寺 光, 斎木 脩平, 松尾 智仁, 近藤 明
  • 学会等名: 第46回空気調和・衛生工学会近畿支部学術研究発表会
  • 発表場所: 大阪市
• [学会発表] IMPACT ON AIR QUALITY BY INCREASE IN AIR POLLUTANT EMISSIONS FROM THERMAL POWER PLANTS (2016)
  • 著者名/発表者名: Kondo A., Shimadera H., Chinzaka M.
  • 学会等名: 6th International Conference on Geotechnique, Construction Materials and Environment
  • 発表場所: Bangkok, Thailand
  • 年月日: 2016-11-24
  • 国際学会
• [学会発表] 日本の主要都市における降雨に対するヒートアイランド現象の影響の数値解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 北島 育美, 嶋寺 光, 近藤 明
  • 学会等名: 日本気象学会2016年度秋季大会
  • 発表場所: 名古屋市
  • 年月日: 2016-10-26
• [学会発表] Sensitivity of Simulated Severe PM2.5 Pollution to WRF-CMAQ Model Configurations (2016)
  • 著者名/発表者名: Shimadera H., Kondo A.
  • 学会等名: 15th Annual CMAS Conference
  • 発表場所: Chapel Hill, U.S.
  • 年月日: 2016-10-24
  • 国際学会
• [学会発表] Application of online-coupled WRF-CMAQ to annual ozone simulation over East Asia (2016)
  • 著者名/発表者名: Yi S., Shimadera H., Kondo A.
  • 学会等名: 第57回大気環境学会年会
  • 発表場所: 札幌市
  • 年月日: 2016-09-07
• [学会発表] 大気モニタリングデータの空間的外れ値処理とその大気質モデル評価への適用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 荒木 真, 嶋寺 光，山本 浩平, 近藤 明
  • 学会等名: 第57回大気環境学会年会
  • 発表場所: 札幌市
  • 年月日: 2016-09-07
• [学会発表] PMF及びCMAQによるPM2.5の発生源解析－2013年度 東海・近畿地方－ (2016)
  • 著者名/発表者名: 浦西 克維, 池盛 文数, 中坪 良平, 菊谷 有希, 浅野 勝佳, 菅田 誠治, 嶋寺 光, 近藤 明
  • 学会等名: 第57回大気環境学会年会
  • 発表場所: 札幌市
  • 年月日: 2016-09-07
• [学会発表] 大気質モデルCMAQのダスト飛散パラメータ変更と粒子状物質濃度の再現性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 菅澤 想, 嶋寺 光, 近藤 明
  • 学会等名: 第57回大気環境学会年会
  • 発表場所: 札幌市
  • 年月日: 2016-09-07
• [学会発表] ゼロアウト法及びタグ付きトレーサー法を用いた大阪府におけるオゾンの発生源寄与解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 服部 慎也, 嶋寺 光, 近藤 明
  • 学会等名: 第57回大気環境学会年会
  • 発表場所: 札幌市
  • 年月日: 2016-09-07
• [学会発表] 大気質モデル計算条件の違いが高濃度PM2.5汚染シミュレーション結果に及ぼす影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 嶋寺 光, 近藤 明
  • 学会等名: 第57回大気環境学会年会
  • 発表場所: 札幌市
  • 年月日: 2016-09-07
• [学会発表] 大気質モデルCMAQを用いた2010年度の日本におけるPM2.5に対する発生源寄与解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 斎木 脩平, 嶋寺 光, 近藤 明
  • 学会等名: 第57回大気環境学会年会
  • 発表場所: 札幌市
  • 年月日: 2016-09-07
• [学会発表] エアロゾル直接効果の東アジアにおける通年PM2.5シミュレーションに対する影響評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 関口 亜未, 嶋寺 光, 近藤 明
  • 学会等名: 第57回大気環境学会年会
  • 発表場所: 札幌市
  • 年月日: 2016-09-07
• [学会発表] エアロゾル直接効果が冬季の東アジアにおけるPM2.5シミュレーションに及ぼす影響評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 関口 亜未, 嶋寺 光, 近藤 明
  • 学会等名: 第26回環境工学総合シンポジウム2016
  • 発表場所: 金沢市
  • 年月日: 2016-06-29
• [学会発表] 東日本大震災後の火力発電由来排出量増加が大気質に及ぼす影響の評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 珍坂 舞, 嶋寺 光, 近藤 明
  • 学会等名: 第45回空気調和・衛生工学会近畿支部学術研究発表会
  • 発表場所: 大阪大学中之島センター（大阪府・大阪市）
  • 年月日: 2016-03-09
• [学会発表] 気象・化学輸送オンラインモデルを用いた東アジア地域におけるエアロゾル直接効果の評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 関口 亜未, 嶋寺 光, 近藤 明
  • 学会等名: 第45回空気調和・衛生工学会近畿支部学術研究発表会
  • 発表場所: 大阪大学中之島センター（大阪府・大阪市）
  • 年月日: 2016-03-09
• [学会発表] タグ付きトレーサー法を用いた大阪府の夏季高濃度オゾンに対する発生源寄与解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 服部 慎也, 嶋寺 光, 秋山 和世, 近藤 明
  • 学会等名: 第45回空気調和・衛生工学会近畿支部学術研究発表会
  • 発表場所: 大阪大学中之島センター（大阪府・大阪市）
  • 年月日: 2016-03-09
• [学会発表] 領域大気質モデルを用いた東アジアにおけるPM2.5シミュレーション (2016)
  • 著者名/発表者名: 嶋寺 光
  • 学会等名: 第12回エアロゾル学会若手討論会「数値モデルによるエアロゾル研究」
  • 発表場所: 大阪市
  • 招待講演
• [学会発表] WRF/CMAQを用いた東アジア～近畿圏の大気環境解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 嶋寺 光
  • 学会等名: 大気環境学会近畿支部気象拡散部会講演会
  • 発表場所: 大阪市
  • 招待講演
• [学会発表] Urban air quality simulation in a street canyon using chemistry-coupled CFD model (2016)
  • 著者名/発表者名: Zhang Q., Matsuo T., Shimadera H., Kondo A.
  • 学会等名: 2016年度大気環境学会近畿支部研究発表会
  • 発表場所: 大阪市
• [学会発表] Evaluation of WRF-CMAQ performance for air quality simulation over the whole China (2015)
  • 著者名/発表者名: Yi S., Sugasawa S., Shimadera H., Kondo A.
  • 学会等名: 2015年度大気環境学会近畿支部研究発表会
  • 発表場所: 大阪府立大学I-siteなんば（大阪府・大阪市）
  • 年月日: 2015-12-25
• [学会発表] 2011年度日本を対象とした大気質モデルにおけるPM2.5予測誤差の評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 斎木 脩平, 嶋寺 光, 近藤 明
  • 学会等名: 2015年度大気環境学会近畿支部研究発表会
  • 発表場所: 大阪府立大学I-siteなんば（大阪府・大阪市）
  • 年月日: 2015-12-25
• [学会発表] Evaluation of Air Quality Model Performance for PM2.5 Simulation by Focusing on Long-range Transport and Local Pollution in Japan (2015)
  • 著者名/発表者名: Shimadera H., Kojima T., Kondo A.
  • 学会等名: 13th Atmospheric Sciences and Application to Air Quality
  • 発表場所: 神戸国際会議場（兵庫県・神戸市）
  • 年月日: 2015-11-10
  • 国際学会
• [学会発表] Evaluation of Biogenic Emission Sources Contributing to Ozone Concentration in Osaka (2015)
  • 著者名/発表者名: Akiyama K, Shimadera H., Nishimura H., Kondo A.
  • 学会等名: 13th Atmospheric Sciences and Application to Air Quality
  • 発表場所: 神戸国際会議場（兵庫県・神戸市）
  • 年月日: 2015-11-10
  • 国際学会
• [学会発表] Performance of Meteorological Modeling System and Air Quality Modeling System for PM2.5 Simulation (2015)
  • 著者名/発表者名: Kondo A., Shimadera H.
  • 学会等名: International Conference on Applied & Engineering Physics
  • 発表場所: Hanoi（Vietnam）
  • 年月日: 2015-10-13
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 地域汚染と越境汚染に着目したCMAQによるPM2.5再現性の評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 嶋寺 光, 児島 達也, 近藤 明
  • 学会等名: 第56回大気環境学会年会
  • 発表場所: 早稲田大学西早稲田キャンパス（東京都・新宿区）
  • 年月日: 2015-09-14
• [学会発表] 大気質モデルを用いた内モンゴルにおける高濃度PM2.5汚染の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 菅澤 想, 嶋寺 光, 近藤 明, 包 海
  • 学会等名: 第56回大気環境学会年会
  • 発表場所: 早稲田大学西早稲田キャンパス（東京都・新宿区）
  • 年月日: 2015-09-14
• [学会発表] 大気質モデルと発見的探索法を用いた環境モニタリングネットワークの最適化手法の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 荒木 真, 岩橋 香季, 嶋寺 光, 山本 浩平, 近藤 明
  • 学会等名: 第56回大気環境学会年会
  • 発表場所: 早稲田大学西早稲田キャンパス（東京都・新宿区）
  • 年月日: 2015-09-14
• [学会発表] Numerical analysis of the effect of anthropogenic emission control for NOx and NMHC on photochemical oxidant in Japan (2014)
  • 著者名/発表者名: Akiyama K., Inui Y., Shimadera H., Kondo A., Inoue Y.
  • 学会等名: 3rd International Symposium of Maritime Sciences
  • 発表場所: 神戸大学深江キャンパス（兵庫県神戸市東灘区）
  • 年月日: 2014-11-11 – 2014-11-12
• [学会発表] 2010年度日本における大気質モデルによるPM2.5濃度過小評価の要因解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 児島 達也, 嶋寺 光, 近藤 明, 井上 義雄
  • 学会等名: 第55回大気環境学会年会
  • 発表場所: 愛媛大学城北キャンパス（愛媛県松山市）
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [学会発表] 2010年度近畿圏におけるCMAQおよびCAMxを用いたPM2.5通年シミュレーション (2014)
  • 著者名/発表者名: 嶋寺 光, 近藤 明, 井上 義雄
  • 学会等名: 第55回大気環境学会年会
  • 発表場所: 愛媛大学城北キャンパス（愛媛県松山市）
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [学会発表] 火力発電量増加が大気質に及ぼす影響評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 水上 洋佑, 嶋寺 光, 近藤 明, 井上 義雄
  • 学会等名: 第55回大気環境学会年会
  • 発表場所: 愛媛大学城北キャンパス（愛媛県松山市）
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [学会発表] BVOCが大阪府のオゾン生成に及ぼす影響の数値解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 秋山 和世, 嶋寺 光, 近藤 明, 西村 弘, 井上 義雄
  • 学会等名: 第55回大気環境学会年会
  • 発表場所: 愛媛大学城北キャンパス（愛媛県松山市）
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [学会発表] 近年のNOx及びNMHC排出削減に伴う光化学オキシダント濃度変動の数値解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 乾 雄人, 近藤 明, 嶋寺 光, 井上 義雄
  • 学会等名: 第55回大気環境学会年会
  • 発表場所: 愛媛大学城北キャンパス（愛媛県松山市）
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [学会発表] Numerical analysis of biogenic emission sources sontributing to ozone concentration in Osaka (2014)
  • 著者名/発表者名: Kondo A., Shimadera H., Akiyama K., Nishimura H., Inoue Y.
  • 学会等名: 16th International Conference on Harmonisation within Atmospheric Dispersion Modelling for Regulatory Purposes
  • 発表場所: Varna, Bulgaria
  • 年月日: 2014-09-08 – 2014-09-11
• [学会発表] Evaluation of air quality model performance for long-term PM2.5 simulation in Japan (2014)
  • 著者名/発表者名: Shimadera H., Kojima T., Kondo A., Inoue Y.
  • 学会等名: 16th International Conference on Harmonisation within Atmospheric Dispersion Modelling for Regulatory Purposes
  • 発表場所: Varna, Bulgaria
  • 年月日: 2014-09-08 – 2014-09-11
• [学会発表] Comprehensive sensitivity analyses on air quality model performance for PM2.5 simulation (2014)
  • 著者名/発表者名: Shimadera H., Hayami H., Chatani S., Morikawa T., Morino Y., Ohara T., Mori Y., Yamaji K., Nakatsuka S.
  • 学会等名: 16th International Conference on Harmonisation within Atmospheric Dispersion Modelling for Regulatory Purposes
  • 発表場所: Varna, Bulgaria
  • 年月日: 2014-09-08 – 2014-09-11